Nyfiken barn: När jag drar en tändsticka, hur gör den då upp eld?

Curious Kids är en serie för barn. Om du har en fråga som du vill att en expert ska besvara, skicka den till [email protected] Du kanske också gillar podcasten Imagine This, en samproduktion mellan ABC KIDS listen och The Conversation, baserad på Curious Kids.

När jag sveper över tändstickan hur gör den eld? Tack. – Laura, 5 år, Brisbane.

Jag är glad att du frågade detta, Laura. Jag har länge varit intresserad av vetenskapen om eld och fyrverkerier och kan berätta att det händer mycket på den mycket korta tid det tar att tända en tändsticka.

Men först vill jag ge en viktig varning: tändstickor är farliga och de bör inte användas utan tillsyn. Du kan skada dig själv, dina vänner och din familj, förstöra ditt hem eller skada miljön.

Nu ska vi gå tillbaka till vetenskapen.

Friktion

För att förstå hur tändstickan kan fatta eld måste vi först förstå något som kallas ”friktion”. Friktion är när man gnuggar två saker mot varandra och det skapar värme eller hetta. Har du någonsin gnuggat dina händer mot varandra en kall morgon för att värma dem? Det är friktion.

(För de vuxna som läser: Friktion omvandlar rörelseenergi till värmeenergi.)

Friktion är viktigt för den första delen av att tända en tändsticka. Du gnider tändstickshuvudet mot den röda remsan på sidan av tändsticksaskan.

Denna remsa på asken innehåller lite pulveriserat glas för att göra den extra grov. Att gnugga det grova tändstickshuvudet mot den grova remsan leder till friktion. Det skapar precis tillräckligt med värme för att starta en serie kemiska reaktioner.

Kemiska reaktioner

Du känner säkert till kemiska reaktioner. Det är när en kemikalie interagerar med en annan kemikalie och en förändring sker. Kanske har du tillsatt vinäger till bikarbonat för att skapa en minivulkan. Det är en kemisk reaktion. Värme kan hjälpa till att starta vissa kemiska reaktioner eller få dem att gå snabbare.

Det är många kemiska reaktioner inblandade i tändandet av en tändsticka.

Overraskande nog finns den första kemiska reaktionen inte på tändstickan, utan på asken!

Denna kemikalie kallas ”röd fosfor”. För våra ögon ser den bara ut som ett rött pulver. Men om du zoomar in för att se hur alla dess atomer är arrangerade skulle det se ut som en massa trianglar och andra former som sitter ihop till en lång kedja.

När du gnuggar tändstickan mot lådan får du friktion, vilket innebär att du får värme. Denna värme gör att en liten del av den röda fosforkedjan bryts sönder.

När det händer förändras en del av den röda fosforn till en annan kemikalie som kallas ”vit fosfor”. Den reagerar omedelbart med en gas i luften som kallas syre. Detta skapar mycket mer värme.

Historien så här långt: Friktionen bryter den röda fosforkedjan, vilket gör att den vita fosforn kan reagera med syre och tändstickan börjar bli varm.

Men det är inte slutet på historien.

Bränsle + värme + syre = eld

Du behöver tre ingredienser för en eld: bränsle, värme och syre.

Friktion och vit fosfor har gett startvärme, och nu behöver tändstickan bränsle och syre för att fortsätta brinna.

Bränslet kommer från svavel (det är en annan kemikalie) och vaxet i tändstickans huvud. Det kommer också från träet i tändstickan.

När det gäller syre har tändstickan ett hemligt förråd. I tändstickshuvudet lagras en annan kemikalie som kallas ”kaliumklorat”. När det blir varmt frigörs mycket extra syre och värme. Detta gör att tändstickshuvudet brinner snabbt och kraftigt.

När du sätter ihop allt – värmen, bränslet och syret – får du en låga! Och otroligt nog sker all denna kemi på bråkdelen av en sekund.

”Strike anywhere”-tändstickor

Det jag har beskrivit är säkerhetständstickor, vilket är den typ av tändstickor som du förmodligen har hemma.

Men kanske har du sett en gammal cowboyfilm, eller en tecknad film, där en karaktär har tänt en tändsticka med sin känga, en vägg eller något annat som inte är en tändsticksask.

Dessa tändstickor kallas ”strike anywhere”-tändstickor, och de fungerar på ett mycket likartat sätt som säkerhetständstickor.

Skillnaden är att fosforkomponenten finns i tändstickshuvudet i stället för på asken.

Detta är visserligen bekvämt, men också mycket farligare!

Så kom ihåg – alla typer av tändstickor kan vara mycket, mycket farliga, så använd dem aldrig utan vuxnas tillsyn.

Hej, nyfikna barn! Har ni en fråga som ni vill att en expert ska svara på? Be en vuxen att skicka din fråga till [email protected]

Vänligen berätta ditt namn, din ålder och vilken stad du bor i. Vi kommer inte att kunna svara på alla frågor, men vi kommer att göra vårt bästa.